第十二章__胶体化学精要.ppt

当溶液中电解质浓度增加时，介质中反离子的浓度加大，将压缩扩散层使其变薄，把更多的反离子挤进滑动面以内，使? 电势在数值上变小， ? 电势的大小，反映了胶粒带电的程度 ? 电势?，表明： 胶粒带电? ， 滑动面与溶液本体之间的电势差? ， 扩散层厚度? ? = 0 时，为等电点，u = 0，溶胶极易聚沉 滑动面 斯特恩模型: 给出了? 电势明确的物理意义， 解释了溶胶的电动现象， 解释了电解质浓度对溶胶稳定性的影响， 使人们对双电层的结构有了更深入的认识。 （1）电泳 在外电场的作用下，胶体粒子在分散介质 中定向移动的现象，称为电泳。 界面法移动法电泳装置 实验测出在一定时间内界面移动的距离，可求得粒子的电泳速度，由电泳速度可求出胶体粒子的? 电势。 2. 溶胶的电动现象 NaC l 溶液 Fe(OH)3溶胶 + - 对于球形质点： 当粒子半径 r 较大 双电层厚度? -1较小 即?r 1，质点表面可当作平面处理，有： 或 式中：v ? 电泳速度，单位为m · s-1； E ? 电场强度（或称电位梯度），单位为V·m-1； u ? 胶核的电迁移率，单位为m2 · V-1 · s-1， 表示单位场强下的电泳速度； ? ? 介质的介电常数，单位为F · m-1，? = ? r · ? 0 ; ? r ?相对介电常数， ? 0 ?真空介电常数； ? ? 介质的粘度，单位为Pa · s。 Smoluchowski公式 (斯莫鲁科夫斯基) 当 球形粒子半径r较小 双电层厚度? -1较大 即?r 1时: ? H?ckel 公式 该式一般用于非水体系 电泳应用广泛，例如：利用电泳速度不同，可将蛋白质分子、核酸分子分离；在医学上可利用血清的纸上电泳，分离各种氨基酸和蛋白质；在陶瓷工业中，利用电泳将粘土与杂质分离，得到高纯度的粘土等等。 （2）电渗 在外电场作用下，分散介质通过多孔固体（膜）而定向移动的现象，称为电渗。 电渗产生的原因：当固体与液体接触时，由于两相对电子的亲和力不同，固体表面会带电，形成双电层，而毛细孔则被双电层所充满，带相反电荷。因此通电时液体一般会向某一极运动。电渗可用于纸浆脱水、陶坯脱水等。 （3）流动电势 在外力作用下，迫使液体通过多孔隔膜（或毛细管）定向流动，在多孔隔膜两端所产生的电势差，称为流动电势。（可视为电渗的逆过程） P：电位差计 （4）沉降电势 分散相粒子在重力场或离心力场的作用下迅速移动时，在移动方向的两端所产生的电势差，称为沉降电势。（可视为电泳的逆过程） 四种电现象的相互关系： 电泳 电渗 流动电势 沉降电位 （液体静止，固体粒子运动） （固相不动，液体移动） 外加电场引起相对运动 相对运动产生电位差 3. 溶胶的胶团结构 例： AgNO3 + KI ?? AgI ? + KNO3 KI 过量 ：AgI 溶胶吸附 I－ 带负电， K＋为反离子； AgNO3过量：AgI 溶胶吸附 Ag＋带正电， NO3－为反离子 胶团结构表示： 例：I－过量，生成带负电的胶粒，K＋为反离子 胶团 {[AgI]m nI－(n-x)K+}x- ? xK+ 胶核 胶粒 胶团剖面图： 特点： 胶核：首先吸附过量的成核离子，然后吸附反离子； 2) 胶团整体为电中性 §12.5 溶胶的稳定与聚沉 溶胶是热力学不稳定系统，但有些溶胶却能在相当长的时间内稳定存在。例如法拉第所制的红色金溶胶，静置数十年后才聚沉。